Đình Tân Giai được xây dựng vào năm 1808 dưới triều vua Gia Long, tại vàm Cái Cá cạnh sông Cổ Chiên.

Trải qua cuộc chiến tranh Việt-Pháp, đình bị tàn phá khá nặng nề. Chạnh lòng hoài cổ, các ông trong làng, như: Phó tổng Ngô Văn Lân, Hương cả Tống Hữu Viên,...đã đứng ra lo việc tu bổ ngôi đình.

Đến năm 1924, do bờ sông Cổ Chiên bị sạt lở, ngôi đình được dời về gần rạch Cái Cá và cầu Kinh Cụt (là vị trí hiện tại, thuộc phường 3, thành phố Vĩnh Long). Lúc bấy giờ có ông Ngô Văn Công và một số người dân trong làng đã đứng ra lo việc này. Sau khi di dời và trùng tu, ngôi đình trông bề thế và đẹp đẽ hơn, gồm 5 nóc, được kiến trúc và trang trí theo kiểu đình cổ truyền ở Nam Bộ[2].

Tồn tại đến đêm ngày 5 tháng 7 năm 1962, thì ngôi đình bị phát hỏa nơi chính điện, làm hư hao một phần lớn. Sau đó, nhờ ông Phan Văn Ngưu, là Chủ tịch xã Tân Giai, cùng với Ban Hội hương đình thần Tân Giai đã đứng ra vận động tái thiết lại ngôi đình.

Đình Tân Giai đã được xếp hạng là di tích Lịch sử-Văn hóa cấp tỉnh vào năm 2006[3].